重难点05 圆周运动-2025年高考物理 热点 重点 难点 专练（广东专用）（原卷版）.docx

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重难点05圆周运动

考点

三年考情分析

2025考向预测

(1)圆周运动的动力学分析；

(2)生活、科技中的圆周运动．

3年2考

广东卷[(2024,T5)],(2023,T8)]

理解并掌握匀速圆周运动的一些重要公式,掌握竖直平面内的圆周运动在特殊点的计算问题。曲线运动在考题中综合性较强,多与电场、磁场、机械能等综合。

【情境解读】

匀速圆周运动、圆周运动的向心力

1.圆锥摆、火车转弯、漏斗壁上的小球在水平面内做匀速圆周运动，F向＝mgtanθ，方向水平指向圆心。

2.小球在“绳”模型最高点的最小速度为eq\r(gR)，最低点的最小速度为eq\r(5gR)，上、下两点拉力之差为6mg。

3.小球在“杆”模型最高点vmin＝0，v临＝eq\r(gR)，v＞v临，杆对小球有向下的拉力；v＝v临，杆对小球的作用力为零；v＜v临，杆对小球有向上的支持力。

【高分技巧】

1．水平面内的圆周运动

(1)

(2)常见模型

水平面内

动力学方程

临界情况示例

水平转盘上的物体

Ff＝mω2r

恰好滑动

圆锥摆模型

mgtanθ＝mrω2

恰好离开接触面

2．竖直面内的圆周运动

(2)常见模型

轻绳模型

最高点

FT＋mg＝meq\f(v2,r)

恰好通过最高点时，绳的拉力恰好为0

轻杆模型

最高点

mg±F＝meq\f(v2,r)

恰好通过最高点时，杆对小球的弹力等于小球重力

带电小球在叠加场中的圆周运动

等效法

关注六个位置的动力学方程，最高点、最低点、等效最高点、等效最低点、最左边和最右边位置

恰好通过等效最高点；恰好做完整圆周运动

倾斜转盘上的物体

最高点

mgsinθ±Ff＝mω2r

最低点

Ff－mgsinθ＝mω2r

恰好通过最低点

【考向一：水平面内的圆周运动】

1．圆周运动中的动力学方程

将牛顿第二定律F＝ma应用于圆周运动，可得到圆周运动中的动力学方程．

F＝＝mω2r＝mωv＝mr＝4π2f2mr.

2．水平面内圆周运动问题的分析思路

1．如图所示，半径为R＝1m的转台可以在中心的竖直转轴带动下在水平面转动，质量为0.5kg、可视为质点的物体放在转台的边缘，用细线将物体拴接在转轴上，细线处于拉直放松的状态，且与转轴的夹角为θ＝30°。已知细线能承受的最大拉力为F＝10N，物体与转台之间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，转台的转速缓慢增大，当转台的角速度为2rad/s时，细线刚好绷紧，重力加速度为g＝10m/s2。下列说法正确的是()

A.物体与转台之间的动摩擦因数为0.2

B.转台的角速度为1rad/s时，物体所受的摩擦力可能为0

C.转台的角速度为eq\r(\f(5\r(3),3))rad/s时，物体刚好离开转台

D.转台的角速度为eq\r(10)rad/s时，细线刚好被拉断

2．(多选)如图甲所示，两个完全相同的物块A和B(均可视为质点)放在水平圆盘上，它们分居圆心两侧，用不可伸长的轻绳相连。两物块质量均为1kg。与圆心距离分别为RA和RB，其中RARB且RA＝1m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘以不同角速度ω绕轴OO′匀速转动时，绳中弹力FT与ω2的变化关系如图乙所示，重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是()

A.物块与圆盘间的动摩擦因数μ＝0.1

B.物块B与圆心距离RB＝2m

C.当角速度为1rad/s时圆盘对A的静摩擦力指向圆心

D.当角速度为eq\r(2)rad/s时，A恰好要相对圆盘发生滑动

3．(2023广东佛山二模)在高速公路的水平弯道，若直线道路与转弯的圆曲线(曲率半径一定)道路直接连接，则弯道处存在曲率半径突变。为提高旅客乘车经过弯道时的舒适度，通常设计用一段缓和曲线将直线与圆曲线连接，实现曲率半径的逐渐过渡。假如汽车以恒定的速率经过弯道，因弯道有了缓和曲线的连接，则乘客乘车如图5从P到Q的过程中()

图5

A.惯性将减小 B.向心加速度是逐渐减小的

C.受到的合外力是逐渐增大的 D.合外力对乘客做正功

4．(多选)(2023广东模拟预测)市面上有一种自动计数的智能呼啦圈，深受女士喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿过轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳，其模型简化如图乙所示。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重做水平匀速圆周运动，计数器显示在1min内转过的圈数，此时绳子与竖直方向夹角为θ。配重运动过程中认为腰带没有变形，下列说法正确的是()

A.若增大转速，腰受到腰带的摩擦力增大

B.若增大转速，腰受到腰带的弹力增大

C.保持匀速转动时，腰给腰带的作用力大小不变

D.若增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向夹角θ将不变

5．(2023北京东城